凝聚態物理的鼻祖安德森,生前曾力挺楊振寧,反對中國建立對撞機

2020-12-05 青琯評史人

他們的光輝遠不只照耀著一個世紀,而是照耀著全人類,從時代的這一個盡頭到那一個盡頭。--雨果

2020年3月29日,凝聚態物理學理論開創者、諾貝爾物理學獲獎人菲利普安德森於普林斯頓逝世,享年96歲。

物理學教父——安德森

1923年12月13日,安德森降臨在印第安納波利斯,經過不懈努力考入哈佛,此後就開始了自己的實驗之路。25歲的他先後在貝爾實驗室、普林斯頓大學教學和研究。人們稱他為「凝聚態物理學教父」「鼻祖」。人們誇讚說他的物理直覺前無古人,他的理論模型美感度極佳,如果沒有他,就不會有凝聚態物理。

他大量地研究了關於凝態物理的很多問題,並首次發現局部化概念。上世紀七十年代,他被邀請去到劍橋大學擔任物理學教授。於1967年,第一次提出了「凝聚態物理」的說法,並將自己的研究小組以此來命名,代替了「固體物理學」,成為了凝聚態物理的鼻祖。

他還對「磁性和無序體系電子結構的基礎性理論研究」做了深刻解析,這個研究對此後計算機的應用奠定了重要基礎。於1977年與另兩個研究者一起獲得諾貝爾物理學獎。

安德森不僅在實驗上有很深的造詣,他寫的學術文章水平也很高。其中最出名的一句譯為:更多就意味著不同。此外,他還研究超導理論,提出了BCS 超導理論的計算方法。

果斷表明態度,一心為國家發展

上世紀80年代,美國物理學界曾因「是否要建超導超級加速器(SSC)」進行了激烈的探討,那時,安德森就極力反對建SSC。對此,他還寫了一篇文章來表明態度,他闡述:與對撞機相比,美國在其他方面的的科研需求更為迫切,而注重原創的,小規模的基礎科研朝不保夕。

他說:「把加速器物理的發展視為國家競賽讓我感到惶恐,科學發展是嚴謹、嚴肅的,不能貼上民族主義的標籤。如果高能物理少了一臺加速器就會無法進行,那我覺得他應該被取代。因為這是缺乏想像力的表現。」最後,SSC計劃還是按下了暫停鍵

歐洲的暫停了,中國的還在繼續。2016年,楊振寧又站出來反對中國花費數百億美元建大型對撞機,遭到學術人士的抨擊,鬧的沸沸揚揚,此時,因楊振寧反對中國建大型對撞機一事,安德森在新華每日電訊記者採訪時說到,「我已經認識、仰慕楊振寧先生60年了,我同意他的觀點。」他表示,他在很多年的反覆推敲後,他覺得反對建設超大對撞機的決定還是正確的。

從這一點我們也不難看出,安德森他也是一個非常重情誼的人。當朋友被推到風口浪尖時,他也願意毅然決然地力挺朋友。很好地詮釋了什麼叫「就算全世界都否定你,我也願意站在你身邊支持你。」更何況在此後幾年裡,也確實證明了他們的決定很英明。

凝聚態物理有自己的規律

如果能搞明白最基本粒子的本質是什麼,是不是就能推導出物理世界的所有理論呢?還原論者認為是這樣的。不過,安德森的觀點遠遠超越了還原論,他表明,凝聚態物理有他自己獨特的規律

舉個最簡單的例子:想像一隻大雁南飛和好幾隻大雁南飛的場景,只有一隻大雁,那麼它無法按照某個隊形去飛,而多隻大雁一起,就可以按照「一」字形或「人」字形前進。凝聚態物理也是如此:當許多原子通過相互作用聯繫在一起時,就會出現類似多隻大雁南飛的現象,物理學中叫做層展。

南京大學著名物理學院的教授萬賢綱在接受《中國科學報》記者採訪時說到:「粒子物理很重要,這是毋庸置疑的,但是它不代表物理學的全部安德森的觀點對我們非常重要:不能僅用粒子物理的基本規律去解析凝聚態物理的體系,它有自己的規律,會衍生出許多其他現象。」

「安德森發起了凝聚態物理學史上的一次重大革命運動,這次革命讓大家對物質的理解從還原論的單粒子圖像上升到了系統全面多層的具體圖像。他把凝聚態物理,這個在當年很多人不屑一顧的「垃圾」的物理雜枝, 變成了今天物理學的一塊至關重要的基石」。中科院物理所研究員胡江平這樣評價道。

提出以安德森命名的局域化理論、超導理理論和摻雜模型……安德森涉獵範圍廣泛,他不僅在凝聚態物理學領域有很高的建樹,他還對粒子物理學研究產生了積極影響。在普通人看來,他是當之無愧的物理天才,萬賢綱說:「每個研究凝聚態的人離不開安德森」。這句話可以看出安德森對凝聚態物理學領域所做的巨大貢獻和產生的深遠影響。

判若兩人的安德森

安德森在對待實驗上一絲不苟,學術推論嚴謹,而在為人處事上性格也是絲毫不委婉。圈內人士也都說他非常直接。

為什麼這麼說呢,一般來說像我們導師對待學生,沒有大的錯誤,都是睜一隻眼閉一隻眼,導師和同學稱兄道弟也很常見,新生有點小失誤都是可以理解的,哪怕是批評,也會變成委婉的「談話」。但是據說安德森他非常嚴格,對參與研究的學生要求極高,批評人毫不留情。課上學生們甚至有點「怕」他。但是學生們是可以接受的,畢竟能得到這位學術鼻祖的指點是一種無上榮耀。

不過,他業餘生活中那就像換了一個人,收起了那一臉的嚴肅。課下也經常和學生打成一片,去傾聽他們的生活,了解他們的想法,經常盤坐在一起進行下棋等益智的娛樂活動。學生們也很喜歡他,絲毫沒有代溝。據說他直到80多歲時,仍是和大家一起排隊取餐,不搞特殊。

他的降臨使得物理界煥然一新。他充實了一個世紀,然後又退隱了。他的離開意味著一個時代的結束,希望學者們都能沿著他的路走,做出更多不同。

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    我國一直都在試圖突破去高能物理學,而在高能物理領域最受關注的科研設備就是大型強子對撞機,目前世界上最大的對撞機位於歐洲日內瓦河附近,在地下100米深處17公裡的隧道內,是人類研究高能物理的重要工具。
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  • 楊振寧公開反對,美國也放棄建造,中國為什麼堅持建大型對撞機?
    儘管CEPC的建設已經提上了日程,但大型對撞機的討論熱度一直都不減!從上世紀七十年代開始,楊振寧反對建設大型對撞機的態度一直都沒有改變過,1990年代美國下馬了SSC(超導超級對撞機),世界輿論一片譁然,而此時中國上馬大型對撞機的建設,直接引發了大討論!
  • 楊振寧與王貽芳的粒子對撞機之戰:楊振寧反對的七大理由!
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  • 丘成桐支持,楊振寧反對,中國「大型強子對撞機」到底何去何從?
    在中國是否建設大型強子對撞機的問題上,引發了兩個學術界的風雲人物爭論。丘成桐是國際知名數學家,曾發布的一篇文章《丘成桐:關於中國建設高能對撞機的幾點意見並回答媒體的問題》後,諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧發表了一篇文章《中國今天不宜建造超大對撞機》進行了反駁。
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    楊振寧,是我國留美歸來的老一輩物理學家,在粒子物理學、統計力學、凝聚態物理學等方面做出過巨大貢獻,可以說在中國的物理界是一位權威人士。 但一直以國家項目為己任,為國家發展鞠躬盡瘁的他,卻在高齡之時對具有國家戰略意義的工程——建立大型正負電子對撞機場,提出了堅決的反對聲音。由此受到了國家上下的熱議,並被稱為這是他人生的最後一場博弈,需要面對許多對他的質疑和反對之聲。
  • 楊振寧為什麼數次反對中國建造大型加速器?聽完他的分析恍然大悟
    可是這樣的一個大型項目卻遭到了著名物理學家楊振寧的反對,發文《中國今天不宜建造超大對撞機》,事實上,物理學家楊振寧已經不是第一次反對我國建造大型粒子加速器,早在1972年的時候,楊振寧回國訪問的時候,知道我國正打算建造大型粒子加速器,當時楊振寧就提出了反對意見。